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激光脉冲在等离子体中的压缩分裂
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:物理学报
  • 时间:0
  • 页码:4-7
  • 语言:中文
  • 分类:O436.1[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理] TN241[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]山东师范大学物理与电子科学学院,济南250014, [2]中国科学院物理研究所光物理开放实验室,北京100080
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:10547122)和山东省自然科学基金(批准号:Q2006A07)资助的课题.
  • 相关项目:激光系统和激光与物质相互作用
中文摘要:

通过数值求解一维非线性薛定谔方程,研究了圆偏振入射激光脉冲在初始密度范围为1/4到略低于1倍临界密度的等离子体中的自压缩和分裂现象.提高等离子体密度和入射激光强度以及减小脉冲宽度可以在更短的传输距离获得有效的激光脉冲压缩,压缩后的脉冲半高宽度可达到初始脉冲半高宽度的1/35,甚至更小.这种压缩是激光脉冲在等离子体中形成高阶孤子的过程中产生的,可以获得比在稀薄等离子体中更好的压缩比例.数值计算的结果给出了该情况下激光脉冲在等离子体中自压缩后形成的高阶孤子分裂.利用一维粒子数值模拟程序(particle-in-cell,PIC)也观察到了脉冲的压缩和分裂现象,得到了与数值计算一致的结果.

英文摘要:

We study the self-compression and splitting of a circularly polarized laser pulse propagating in plasmas with density window from 1/4 critical to slightly below critical density by solving the nonlinear Schrdinger equation numerically. It is demonstrated by the numerical calculation that the effective self-compression of laser pulse can be achieved in even shorter distance by increasing both the background plasma density and intensity of the laser pulse, or decreasing the width of pulse. The full-width at half maximum of the compressed pulse can reach 1/35 of the initial one's or even smaller. It has been found that this kind of self-compression occurs in the process of formation of a high-order soliton when a laser pulse propagates in a plasma, so that we can obtain greats compression ratio than in thin plasmas. We also obtained the splitting of a high-order soliton formed after self-compression of a laser pulse propagating in plasmas from the result of the numerical calculation in this situation. The phenomenon of self-compression and splitting is also observed by using one-dimensional particle-in-cell simulations and the result was consistent with the numerical calculation.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876